[发明专利]用于内嵌式无溶剂层压的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于层压细长卷筒带条材料的方法和装置。

背景技术

本节提供与本发明相关的背景信息，该背景信息不一定就是现有技术。

“软包装”通常由非常柔软且适型材料制成，该材料不具有固定的形状；该软包装可以符合其持有产品、可以围绕产品伸展以及通常具有耐穿刺性。软包装是受欢迎的，这是因为形成软包装很简单、未填充的包装需要很少的储存空间、即使是填充后的包装也比硬质的可替选包装占用较少的总体积、以及最后软包装材料提供了极好的显示图形的可能性。显示图形是重要的，这是因为软包装通常为消费品，且包装本身成为主标签。显示图形通常通过柔性版工艺或凹版工艺来印刷。重要的是，油墨的组分在包装内部中没有干燥，油墨会在包装内部污染产品；这可能通过移动通过包装材料或通过在重新卷绕的卷中的偏移(重新卷绕的卷是形成软包装的中间步骤)而发生。

软包装通常为层压结构，即，共同挤出或粘合剂结合以实现一组性能属性(诸如耐穿刺性、水汽透过性、透氧性、油墨移动、粘合剂移动、热封能力等)的独特材料。层压结构或共同挤出结构可以用于在印刷显示图形之前预先构成，随后可能有暴露的油墨，该油墨可能不能抵抗来自机械接触的损坏，和/或该油墨可能移动或偏移并设法进入到包装的内部。通常来说，该显示图像被反向地印刷在包装的内侧上，并且随后防护材料被层压在该图形上，以保护图形并防止油墨移动或偏移。在采用粘合剂的情况下，粘合剂的移动也必须被考虑在内。

包括层压的各层之间的结合通常需要比层压材料本身更强，材料中的一者在分层期间将在粘合剂失效之前失效。有不同可用的粘合剂系统，其为水性系统、溶剂型系统以及双组分环氧树脂系统。该双组分环氧树脂系统更通常地被认为是无溶剂系统并且为软包装中的主系统，因为该系统产生了最高的结合强度，即破坏性结合。

无溶剂层压通常通过混合环氧树脂的两种组分而开始。当混合时，化学反应开始，该化学反应在一段时间期间内将粘合剂聚合到固体中。混合环氧树脂可在应用机械中被处理的这段时间可以被称为适用期。在环氧树脂被混合之后，将其涂覆到基底，在此之后施用层压材料，然后将该结构卷绕成卷。在初始层压处的结合强度被称为生坯结合(green bond)，其为最终结合强度的一部分，该最终结合强度要求多达72小时来实现。在紧接层压之后的生坯结合强度通常不足以允许该结构运行通过纵断器。

适用期、生坯结合强度和最终结合强度是相关的，且更长的适用期通常意味着减小的生坯结合强度和用于最终结合强度的更长的时间。理想上，适用期将是无限的，生坯结合强度将恰好等于最终结合强度，但是，实际的适用期操作要求导致了低生坯结合强度以及用于最终结合强度的大约72小时的时间。

无溶剂层压通常是与印刷分开操作，因为混合环氧树脂的适用期比印刷转换时间短。如果层压机被停机而用于印刷转换，其将必须被清洁，以防止环氧树脂在设备中的固化，而在脱机加工中，层压机连续运行且很少停机。

因此，通常的工艺包括印刷显示图形和重新卷绕；使无溶剂层压机排队、层压各个层以及重新卷绕；使纵断器排队(等待充分的结合强度)，以及割缝和重新卷绕；以及用于装运的排队(等待最终结合强度)。

发明内容

本节提供了本发明的简要综述，但不是其全部范围或所有其特征的全面公开。

本发明的实施方式提供了用于内嵌式(in-line)无溶剂层压的方法和装置。根据第一优选实施方式，双组分环氧树脂的组分被分别涂覆到各个卷筒带条，将两个卷筒带条汇合到一起以形成层压层，将组分混合以活化环氧树脂。该混合优选通过超声空化来完成，超声空化有时被称为“超声处理”。

根据第二优选实施方式，提供双组分环氧树脂的组分，以使单独的机械混合不使化学反应开始，而是在环氧树脂已经被涂覆在两个卷筒带条之间以后，需要第二次的后涂覆动作。该后涂覆动作优选通过超声空化或“超声处理”来完成。涂覆到一个卷筒带条的具有至少一种微胶囊化组分的环氧树脂混合物能够可替选地在层压卷筒带条相接触之前被超声处理，即在被涂覆到第一卷筒带条之后且在层压第二卷筒带条之前开始环氧树脂固化化学反应。也可以使用热来释放微胶囊化组分，在一些实施方式中，代替应用超声波或者除了应用超声波以外，可以施加热来从微胶囊中释放一种或两种组分。